Olejomalba Urse Schmida (1995) Penroseova dlaždice s použitím tlustých a tenkých kosočtverců
Sir Roger Penrose, OM, FRS (narozen 8. srpna 1931) je anglický matematický fyzik a emeritní profesor matematiky Rouse Ball na Oxfordské univerzitě. Je vysoce ceněn za své práce v oblasti matematické fyziky, zejména za své příspěvky k obecné teorii relativity a kosmologii. Je také rekreačním matematikem a kontroverzním filozofem. Roger Penrose je synem vědce Lionela S. Penrose a Margaret Leathesové a bratrem matematika Olivera Penrose a šachového velmistra Jonathana Penrose.
V roce 1955, ještě jako student, Penrose znovuobjevil zobecněnou inverzi (známou také jako Moore-Penroseova inverze, viz Penrose, R. „A Generalized Inverse for Matrices“. Proc. Cambridge Phil. Soc. 51, 406-413, 1955.)
Penrose získal doktorát v roce 1958 v Cambridgi, kde pod vedením známého algebraika a geometra Johna A. Todda napsal disertační práci o tenzorových metodách v algebraické geometrii. V roce 1965 Penrose v Cambridgi dokázal, že singularity (jako jsou černé díry) mohou vznikat gravitačním kolapsem umírajících obrovských hvězd. (Ferguson, 1991: 66).
V roce 1967 Penrose vynalezl teorii twistoru, která mapuje geometrické objekty v Minkowského prostoru do čtyřrozměrného komplexního prostoru s metrickou signaturou (2,2). V roce 1969 vyslovil hypotézu o kosmické cenzuře. Ta navrhuje (spíše neformálně), že vesmír nás chrání před přirozenou nepředvídatelností singularit (jako jsou černé díry) tím, že je skrývá před naším zrakem. Tato forma je dnes známa jako slabá cenzurní hypotéza; v roce 1979 Penrose formuloval silnější verzi nazvanou silná cenzurní hypotéza. Spolu s domněnkou BKL a otázkami nelineární stability je vyřešení cenzurních domněnek jedním z nejdůležitějších nevyřešených problémů obecné relativity.
Roger Penrose je známý svým objevem Penroseových dlaždic z roku 1974, které jsou tvořeny dvěma dlaždicemi, které mohou rovinu obkládat pouze aperiodicky. V roce 1984 objevil podobné vzory v uspořádání atomů v kvazikrystalech. Jeho nejvýznamnějším přínosem je zřejmě vynález spinových sítí z roku 1971, které později začaly tvořit geometrii prostoročasu ve smyčkové kvantové gravitaci. Měl vliv na popularizaci tzv. penroseových diagramů (kauzálních diagramů).
V roce 2004 Penrose vydal knihu The Road to Reality: Cílem této knihy o 1099 stranách bylo podat ucelený průvodce fyzikálními zákony.
V červnovém čísle časopisu Discover 2005 Penrose nastínil svůj výklad kvantové mechaniky.
Penrose je autorem kontroverzních knih o souvislosti mezi fundamentální fyzikou a lidským vědomím. V knize The Emperor’s New Mind (Císařova nová mysl, 1989) tvrdí, že známé fyzikální zákony netvoří ucelený systém a že lidské vědomí nelze vysvětlit, dokud nebude vytvořena nová fyzikální teorie (kterou nazývá správná kvantová gravitace, CQG). Argumentuje proti názoru silné umělé inteligence, že racionální procesy lidské mysli jsou zcela algoritmické, a mohou být tedy duplikovány dostatečně složitým počítačem. Vychází z tvrzení, že lidské vědomí přesahuje formální logické systémy, protože věci jako neřešitelnost problému zastavení a Gödelova věta o neúplnosti omezují algoritmicky založenou logiku na vlastnosti, jako je matematický vhled. Tato tvrzení původně vyslovil filozof John Lucas z Merton College v Oxfordu.
V roce 1994 Penrose navázal na knihu The Emperor’s New Mind (Císařova nová mysl) knihou Shadows of the Mind (Stíny mysli) a v roce 1997 knihou The Large, the Small and the Human Mind (Velká, malá a lidská mysl), v níž své teorie dále aktualizoval a vysvětlil.
Penroseovy názory na proces lidského myšlení nejsou ve vědeckých kruzích příliš přijímány. Podle Marvina Minského, protože lidé mohou interpretovat falešné myšlenky jako faktické, není proces myšlení omezen na formální logiku. Dále, programy umělé inteligence mohou také dojít k závěru, že nepravdivé výroky jsou pravdivé, takže chyba není vlastní pouze lidem. Jiný odpůrce, Charles Seife, uvedl: „Penrose, oxfordský matematik proslulý svou prací o dlaždicích roviny s různými tvary, je jedním z hrstky vědců, kteří se domnívají, že efemérní povaha vědomí naznačuje kvantový proces.“
Penrose a Stuart Hameroff vytvořili teorii, podle níž je lidské vědomí výsledkem kvantově gravitačních efektů v mikrotubulech. Max Tegmark však ve svém článku v časopise Physical Review E vypočítal, že časová škála střelby neuronů a excitací v mikrotubulech je pomalejší než doba dekoherence nejméně 10 000 000 000krát. Přijetí článku shrnuje toto prohlášení na jeho podporu: „Fyzikové mimo obor, například John Smolin z IBM, tvrdí, že výpočty potvrzují to, co celou dobu tušili. ‚Nepracujeme s mozkem, který se blíží absolutní nule. Je poměrně nepravděpodobné, že by se v mozku vyvinulo kvantové chování,‘ říká.“ Tegmarkova práce byla hojně citována kritiky Penroseova-Hameroffova návrhu. Hameroff tvrdil, že je založen na řadě nesprávných předpokladů (viz níže odkazovaný článek Hameroffa, Hagana a Tuszynského), ale Tegmark zase tvrdil, že kritika je neplatná (viz níže odkaz na repliku).
Roger Penrose byl za svůj přínos vědě oceněn mnoha cenami. V roce 1972 byl zvolen členem Královské společnosti v Londýně. V roce 1975 byla Stephenu Hawkingovi a Rogeru Penroseovi společně udělena Eddingtonova medaile Královské astronomické společnosti. V roce 1985 mu byla udělena Královská medaile Královské společnosti. V roce 1989 mu byla udělena Diracova medaile a cena Britského fyzikálního institutu. Spolu se Stephenem Hawkingem získal v roce 1988 prestižní cenu Wolfovy nadace za fyziku. V roce 1990 byla Rogeru Penroseovi udělena Společností Alberta Einsteina Medaile Alberta Einsteina za vynikající práci související s dílem Alberta Einsteina. V roce 1991 mu byla udělena Naylorova cena Londýnské matematické společnosti. V roce 1994 byl povýšen do rytířského stavu za zásluhy o vědu. V roce 1998 byl zvolen zahraničním členem Národní akademie věd Spojených států. V roce 2000 byl jmenován členem Řádu za zásluhy. V roce 2004 mu byla udělena De Morganova medaile za rozsáhlý a originální přínos matematické fyzice. Cituji citaci Londýnské matematické společnosti:
V roce 2005 byl siru Rogeru Penrosovi udělen čestný doktorát (Honoris Causa) Varšavskou univerzitou a Katholieke Universiteit Leuven (Belgie).